心肌细胞钙瞬变信号的研究进展
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心肌细胞钙瞬变信号的研究进展
杨晓慧综述卢新政审校・２１５・
【摘要】心肌细胞钙瞬变信号是指细胞动作电位或其他原因引起心肌细胞内游离Ｃａ２＋浓度
迅速波动的现象，包括钙火花、钙波、钙震荡、钙星、钙空穴等。钙瞬变信号的幅度及时程受细胞膜Ｌ型钙通道、肌浆网膜钙释放通道、钙一ＡＴＰ酶、瞬时受体电位蛋白、连接素等的影响。钙
瞬变信号与心肌细胞的收缩性及传导性相关，并参与了心肌肥厚、心力衰竭等疾病发生发展过程。
【关键词】钙瞬变；钙火花；钙波；钙震荡；心肌细胞
钙离子（Ｃａ２＋）作为一种普遍存在的信使参
与了各种细胞的病理生理过程。在心肌细胞收缩、舒张过程中，兴奋一收缩耦联均伴随着细胞内
Ｃａ２＋浓度改变，这种浓度变化的时间及空间效应
形成了心肌细胞内的钙瞬变。阐明钙瞬变信号的
表现形式及其影响因素、深入理解钙瞬变信号与心脏疾病的关系，对心血管疾病的诊疗具有启迪
和指导意义。１钙瞬变信号的表现形式
１．１钙火花钙火花（ｃａｌｃｉｕｍｓｐａｒｋ）是指心肌细胞肌浆网
上钙释放通道（ＲｙＲ）自发开放或由单个Ｌ型钙通道开放触发引起的局部钙释放事件，是兴奋一收
缩耦联的基本单位，也是心肌兴奋一收缩耦联局部
控制的理论基础。其特点为局限在很小（约
２ｔ－ｍ）的亚细胞区域，不被转导，可单个散在或成簇状发放，亦可由邻近部位触发。
钙火花广泛存在于各种动物心室肌细胞中，包括人、狗、兔、大鼠、小鼠、貂、鸟类。同步染色结
果表明，钙火花主要出现在Ｚ带或肌节Ｔ管附
近。心房肌细胞缺少Ｔ管，但自发性钙火花出现的频率更高，时程更长（１２ｍｓ内有３０００００个
Ｃａ２＋释放，心室肌中７ｍｓ内有１０００００个Ｃａ２＋释放），且常出现在细胞边缘［１］。窦房结细胞中存
基金项目：国家自然科学基金（３０７７０８９９）作者单位：２１００２９南京医科大学第一附属医院心内科通讯作者：卢新政。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｚｌｕ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ在节律性钙火花，可调节舒张期去极化，从而调节
起搏点的活动［２０。心肌细胞去极化使Ｃａ２＋从细胞膜Ｌ‘型钙通道（ＬＣＣ）进入后，启动“钙触发钙释放”（Ｃａ２＋－ｉｎ－
ｄｕｃｅｄＣａ”ｒｅｌｅａｓｅ，ＣＩＣＲ）机制诱发钙火花，这是心肌细胞产生钙火花的主要方式。研究表明，单
个ＬＣＣ开放可引发产生单个钙火花［３］，其峰值为每秒１０６个。钙火花产生的另一个机制是“超载
引发的钙释放”（ｏｖｅｒｌｏａｄ—ｉｎｄｕｃｅｄＣａ”ｒｅｌｅａｓｅ，ＳＯＩＣＲ）［４３，肌浆网腔内Ｃａ２＋达到一定阈值时，可
从内部触发或激活ＲｙＲ，该机制可能与钙超载情
况下自发性钙火花相关。
１．２钙波钙波（ｃａｌｃｉｕｍｗａｖｅ）是指心肌细胞内Ｃａ２＋负荷增高、细胞内Ｃａ２＋在局部自发性释放增加并伴
转导的现象。其特点是在激光共聚焦显微镜下可见心肌细胞内Ｃａ２＋在某个区域瞬时性增高，并以较快速度在细胞内传播，反映了细胞内高Ｃａ２＋负
荷后的反应。钙波可见于所有哺乳动物的心肌细
胞，且与正常兴奋一收缩耦联关系较小。由于ＣＩＣＲ的作用，当几个邻近的钙火花在
相近部位出现时，其Ｃａ２＋浓度可能足以扩散到下一个释放位点引起其释放Ｃａ”，这一过程连续发
生就形成钙波。因此，钙火花和钙波是心肌细胞中钙瞬变信号的基本表现形式。静息状态下，单
个钙火花不能触发钙波，因为钙火花释放的Ｃａ２＋一方面向周围扩散，另一方面由钙泵回收，使到达
下一个邻近钙释放位点的Ｃａ２＋浓度不能达到其
万方数据・２１６・垦匪：坚查笪塑盘查！！业生！旦箜ｉ！堂整！塑！坐』鱼！尘！！！坚塑！：』！！！；！！！！∑！！：！！！堕！：！
释放阈值。当数个钙火花在释放空间、时间相近
时，则易激发钙波。新近发现。钙泵回收使肌浆网
出现钙超负荷。引起ＲｙＲｓ钙敏感化而产生钙波。因此认为，心肌细胞钙波的产生不仅仅由ＣＩＣＲ
引发‘引。钙波的传播不受胞膜钙通道离子流控制，一
旦发生，就会传播到整个细胞。有报道少量钙波可在细胞间相互转导‘６｜，其发生概率较低（１３％），
可能与心肌细胞间钙的通透性低有关。增加细胞
外Ｃａ２＋浓度、牵拉等可增加钙波频率。但不能增
加钙波在细胞间传播，因此认为钙波对细胞间转
导不起重要作用。
１．３钙震荡细胞内钙信号传播存在时间和空间的组合形
式，始发于胞浆中某一局部的Ｃａ２＋跃升，以一种
反复瞬变的方式在细胞中传递，称为钙震荡（ｃａｌ—
ｃｉｕｍｏｓｃｉｌｔａｔｉｏｎ）。在正常心肌细胞内，胞核和胞
浆均存在小幅度钙震荡。
有报道。ＡＴＰ诱发的钙信号与１，４，５－三磷酸
肌醇受体（１Ｐ，Ｒ）有关，而肌浆网上Ｃａ２＋泵主动摄
取Ｃａ２＋的能力具有ＡＴＰ浓度依赖性。刘健等［７］
发现，ＡＴＰ使心肌细胞产生钙震荡，因此推测钙
震荡的产生可能与ＩＰ，Ｒ和Ｃａ２＋泵有关；加入氯化钾可使产生的钙震荡消失，提示钙震荡也依赖
于正常膜电位的维持。另外，胞核中也可观察到
钙震荡一］，提示心肌细胞核可能存在与胞浆钙库
相似、受ＡＴＰ调节的钙释放和摄取系统；异丙肾
上腺素引起心肌细胞核钙震荡幅度明显增加。但
胞浆与胞核并非同时出现钙震荡口］，胞核与胞浆Ｃａ２＋变化不同步，提示心肌细胞核上可能存在相
对独立的Ｃａ２＋转运系统，其机制尚待深入研究。
１．４钙星钙星（ｃａｌｃｉｕｍｓｐａｒｋｌｅｔ）是单个ＬＣＣ口处微
区域内发生的钙瞬变。钙星通常无法被共聚焦荧
光显微镜直接探测到。当胞外Ｃａ２＋浓度达１０～
２０ｍｍｏｌ／Ｌ，用Ｉ。ＣＣ激动剂ＦＰＬ６４１７６延长通道
开放时间，并用ＲｙＲｓ阻滞剂使肌浆网失去钙释
放能力时，用共聚焦荧光显微镜可观察到通过单个ＬＣＣ内流的钙信号，即钙星［８］。
心肌细胞中可观察到钙星，早于钙火花出现Ｉｓ］。钙星在心肌兴奋一收缩耦联中发挥重要作
用，其提供的Ｃａ２＋可激活交界区的ＲｙＲｓ，当心肌
动作电位传至Ｔ管时，少量ＬＣＣ开放产生钙星，
继而引起１０～１５个ＲｙＲｓ开放而触发钙火花。但钙星并非总能触发钙火花，从钙星产生到触发
钙火花的潜伏期约为６．７ｍｓ，表明Ｉ。ＣＣ—ＲｙＲｓ偶
联由一级动力学控制。
１．５钙空穴在兔、大鼠、小鼠心室肌细胞中，伴随钙火花
的产生，在肌浆网中出现低亲和性钙指示剂
（ｆｌｕｏ－５Ｎ）信号的短暂变暗，这一信号被称为“钙空穴”（ｃａｌｃｉｕｍｂｌｉｎｋ）［９］。其本质是钙火花产生
所伴发的肌浆网腔中Ｃａ２＋浓度迅速下降。钙空穴出现在Ｚ带附近。即连接肌浆网处，
心肌细胞中可观察到钙空穴。钙空穴发生时，肌
浆网中Ｃａ２＋浓度迅速下降，在（２４±１１）ｍｓ内达
到最低点，恢复需（２９±２０）ｍｓ，其恢复过程主要由Ｃａ２＋从单体肌浆网移入连接肌浆网所致一］。
钙空穴达最低点时间比同一细胞钙火花达峰
值的时间长，表明连接肌浆网钙释放是一个随时
间递减的过程。应用ＬＣＣｓ阻滞剂硝苯地平后，行扫描记录发现，去极化使多个连接肌浆网同时
出现钙空穴，而以等摩尔浓度的Ｂａ２＋替代胞外
Ｃａ２＋时，钙空穴不会出现，提示钙空穴的产生与
ＬＣＣｓ活化有关ｎ］。钙空穴的存在体现了肌浆网
腔内局部钙瞬变信号的动力过程，并为钙信号转
导的特异性和多样性提供新证据。
２钙瞬变信号的影响因素
２．１瞬时受体电位蛋白
瞬时受体电位蛋白（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｅｃｅｐｔｏｒｐｏ—ｔｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｉｎｓ，ＴＲＰｓ）有许多成员，其中ＴＲＰ通
道１（ＴＲＰＣＩ）、ＴＲＰＣ３、ＴＲＰＣ６在钙神经素依赖
性心肌病的大鼠心室肌中表达。ＴＲＰＣ３、ＴＲＰＣ６与血管紧张素ＩＩ引起的活化Ｔ细胞核因子
（ＮＦＡＴ）的活化及肥大过程相关，其作用机制可
能是膜去极化增强，经通道进入胞浆的钙增多，从
而激活电压依赖性钙通道…］。心肌细胞培养基中加入干扰ＲＮＡ后，其肌浆网Ｃａ２＋ＡＴＰ酶
（ｓａｒｃｏ—ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍＡＴＰａｓｅ，ＳＥＲＣＡ）
２表达下调，而Ｎａ＋／Ｋ＋交换体、ＴＲＰＣ４、ＴＲＰＣ５
万方数据国际一垒血管病杂志２００９年７月第３６卷第４期ＩｎｔＪＣａｒｄｉｏｖａｓｃＤｉｓ，Ｊｕｌｙ２００９．Ｖ０１．３６．Ｎｏ．４
及ＮＦＡＴ转录增加［１¨。以上研究表明，Ｃａ２＋浓
度变化与ＴＲＰｓ相关。２．２连接素
连接素（ｊｕｎｃｔｉｎ，ＪＮＣ）是一种肌浆网跨膜蛋
白，与心肌肌浆网中ＲｙＲ、肌集钙蛋白（ｃａｌｓｅｑｕｅｓ—ｔｒｉｎ，ＣＳＱ）和三联蛋白（ｔｒｉａｄｉｎ）形成四价蛋白复
合体，对ＲｙＲ介导的钙释放发挥重要作用。Ｇｙ—
ｏｒｋｅ等【１２３报道，ＣＳＱ作为ＲｙＲｓ的抑制剂参与了ＣＩＣＲ的终止过程。ＣＩＣＲ过程中，肌浆网钙水平
下降，致ＣＳＱ与ＲｙＲ复合物相互作用增强，从而
影响ＲｙＲ的钙释放功能。反之，舒张期肌浆网中
Ｃａ２＋增多，ＣＳＱ与Ｃａ２＋结合，则ＣＳＱ－ＪＣＮ／三联
蛋白结合作用减弱，ＣＳＱ对ＲｙＲ抑制作用减弱，从而利于ＲｙＲ在下一缩舒周期中发挥作用。因
此，ＪＣＮ可干扰ＣＳＱ与ＲｙＲ的相互作用，增强
ＲｙＲ活性。
ＪＣＮ可能直接调节ＲｙＲ活性［｛２１。休眠细胞产生的钙火花中，因ＣＳＱ与ＲｙＲｓ复合物的相互
作用很弱，ＪＣＮ成为主要的作用因子。ＪＣＮ基因
敲除小鼠试验表明，ＪＣＮ对ＲｙＲ活性起负性调节
作用，提示ＪＣＮ可能是ＲｙＲ活性抑制剂［１引。与
此相反，Ｇｙｏｒｋｅ等［１２］发现包含ＪＣＮ的纯化ＲｙＲｓ
增加了ＲｙＲｓ在脂质双分子层的开放，表明ＪＣＮ对ＲｙＲ有正性调节作用。出现不同试验结果的
原因不清，可能是试验条件不同使ＪＣＮ对ＲｙＲ的作用不同。此外，Ｋｉｒｃｈｈｅｆｅｒ等［１４］在心肌细胞
中过度表达ＪＣＮ发现，钙火花产生的频率及波幅
减少，而空间传播增强。Ｙｕａｎ等［１３１发现，ＪＣＮ缺
失的心肌细胞产生钙火花性质与ＪＣＮ过度表达者相同。
２．３肌浆网ＡＴＰ酶
电刺激后观察胞浆钙瞬变信号变化发现，快
速上升相后有一缓慢衰减相，Ｃａ２＋迅速上升与温度无关，而Ｃａ２＋缓慢衰减与温度和肌浆网ＳＥＲ－
ＣＡ相关。将心肌细胞置于一定浓度的毒胡萝卜
内酯（ＴＧ）培养基中发现，低浓度时抑制ＳＥＲＣＡ，但不影响细胞生长和其他细胞特性Ｅ１５］，用小干扰
ＲＮＡ可使ＳＥＲＣＡ表达下调［１１｜，继而使整体钙
转运活性下降。总之，ＳＥＲＣＡ改变引起钙转运
活性改变，继而影响钙瞬变信号。・２１７・
３钙瞬变信号的病理生理效应
３．１钙瞬变信号的生理效应心肌细胞的兴奋一收缩耦联是由Ｃａ２＋介导、
将细胞膜去极化与细胞收缩联系起来的胞内信号转导过程。心肌收缩时，细胞内Ｃａ２＋与肌钙蛋白
结合，使肌动蛋白与肌球蛋白之间的横桥形成，导
致肌丝收缩。在钙偶联位点上，膜去极化使ＬＣＣ
开放，在局部产生高强度的钙脉冲（钙星），作用于
邻近肌浆网终末池上的ＲｙＲｓ，钙偶联位点通过由钙星随机激活的ＲｙＲｓ以钙火花形式释放钙，
这些钙在全细胞水平上总和即形成钙瞬变。因
此，钙星触发钙火花构成了兴奋一收缩耦联的基本事件。
Ｃａ２＋有自身调节功能并维持一种稳态，钙瞬
变信号可影响动作电位时程（ａｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｕ－ｒａｔｉｏｎ，ＡＰＤ）和心肌内激动传导。当心率增快时，舒张期缩短，心肌细胞复极不全，胞内Ｃａ２＋不
能完成其循环，扰乱了钙稳态并发生钙瞬变，钙瞬
变可导致ＡＰＤ交替。Ｐｒｕｖｏｔ等［１６］采用豚鼠离体
灌流心脏同步记录心外膜ＡＰＤ、心电图和胞内钙，显示ＡＰＤ交替与胞内钙交替一致，且胞内钙
钙离子信号通路在心血管疾病中的作用研究
钙离子信号通路在心血管疾病中的作用研究
随着心血管疾病的不断增多，对这些疾病的研究也越来越深入，而钙离子信号通路在心血管疾病中的作用备受关注。本文将从介绍钙离子信号通路的基本知识开始，然后分别阐述它在心脏病和动脉粥样硬化方面的作用。
钙离子信号通路的基本知识
钙离子（Ca2+）是生命活动中一个重要的阳离子，灵敏地参与了细胞的生理过程。钙离子信号通路则是一种复杂的信号传递机制，包括了钙离子的生成、钙离子信号的传递和钙离子的清除等过程。这些钙离子信号通路可以协调细胞的生长、分化、凋亡和代谢等重要生物过程。尤其在心血管系统中，钙离子信号通路的作用非常显著。
心脏病中的钙离子信号通路
心脏作为一个重要的生命器官，需要稳定的钙离子信号通路来保持正常的心脏收缩和舒张。在心脏病患者中，这种通路常常出现紊乱，导致心脏收缩和舒张功能受损。
研究表明，L型钙离子通道是心脏收缩的重要控制因素，在心脏病中往往会出现钙离子内流过多的现象，导致心肌细胞的过度收缩。除了L型钙离子通道，研究者们还发现，肌钙蛋白、钙离子ATP酶和钙离子释放通道等，也与心脏病的发生密切相关。
而钙离子拮抗剂则是目前治疗心脏病最为重要的药物之一。这种药物能够抑制钙离子通道的进入，从而减少心脏的过度收缩，并且能有效维持心脏的正常功能。然而，目前的钙离子拮抗剂仍存在一些副作用，如心脏传导系统的抑制，单靠药物治疗还难以解决心脏病这一难题。
动脉粥样硬化中的钙离子信号通路 动脉粥样硬化是心血管系统中一种常见的疾病，通常是由于血管内皮损伤、炎症、平滑肌细胞增生等因素引起的。在这些因素的影响下，钙离子信号通路也会发生改变。
研究发现，血管内皮细胞中的钙离子扮演着重要的角色，一旦内皮细胞发生损伤，钙离子内流就会增加，从而引起血管张力的改变，最终导致血管壁的脆弱和通透性的增加。
此外，研究还发现，细胞外基质与细胞内胞质之间的钙离子通道也在动脉粥样硬化的发生中发挥了重要作用。动脉粥样硬化病灶中的细胞外基质含有大量的钙离子，可以激活细胞内的钙离子通道，最终导致细胞的凋亡和坏死，加速斑块的形成。
L-型钙通道激动剂对心肌细胞局部诱发钙释放的影响
L-型钙通道激动剂对心肌细胞局部诱发钙释放的影响
沈建新;王海燕
【期刊名称】《汕头大学医学院学报》
【年(卷),期】2009(22)2
【摘 要】目的:研究L-型钙通道激动剂(FPL64176)对心肌细胞局部诱发钙信号的影响特点。方法:采用非紧密封接膜片钳技术与激光扫描共聚焦显微镜钙成像技术相结合的方法,局部触发细胞内钙释放。此技术可自由控制膜去极化水平,使FPL64176只在局部发挥作用。结果:正常情况下,局部兴奋-收缩耦联概率(δSC)和平均诱发钙瞬变与膜去极化水平的关系均呈"钟形"电压-依赖特性。FPL64176作用下,δSC和局部平均诱发钙瞬变均有不同程度的增强(P<0.05);低膜电位水平下的孤立钙火花幅度也明显增大(P<0.05)。结论:"钟形"电压-依赖特性说明,本质上此兴奋-收缩耦联的机制是钙诱导钙释放,而不是由于去极化本身所致。FPL64176不影响局部细胞内钙释放的"钟形"电压-依赖特性。
【总页数】5页(P72-74)
【关键词】FPL64176;膜片钳;局部钙释放;心肌细胞
【作 者】沈建新;王海燕
【作者单位】汕头大学医学院生理学教研室;汕头大学医学院病理学和生理学教研室
【正文语种】中 文
【中图分类】R329.2;Q631 【相关文献】
1.参附注射液对心肌细胞膜L-型钙通道的影响 [J], 闫福曼;周乐金;康亚丽;李小英;魏莎;罗荣敬
2.芬太尼对大鼠心肌细胞收缩功能和L-型钙通道的影响 [J], 江山;黄志江;苗蓓;陈敏;宋学军
3.辛伐他汀对病毒性心肌炎小鼠心肌细胞L-型钙通道mRNA表达的影响 [J], 窭忠霞;王举;魏征人;孙景辉
4.L-型钙通道阻滞剂对心肌细胞钙稳态的影响 [J], 张霞;焦向英
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成年SD大鼠心肌细胞分离及其胞内钙离子动态变化测定
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成年SD大鼠心肌细胞分离及其胞内钙离子动态变化测定
（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）
【摘要】 目的：建立稳定的成年SD大鼠心肌单细胞分离方法，并对心肌细胞内Ca2+动态变化进行测定。方法：用改进的Langendorff装置，行大鼠主动脉插管逆向灌流(温度、pH、水质恒定)，用混合液(0.6mg/mL胶原酶Ⅱ+0.06mg/mL蛋白酶+1mg/mL牛血清白蛋白)消化心脏，经3次不同浓度含钙台式液复钙后得到钙稳态心肌细胞；室温静置1～2h后于激光共聚焦显微镜下测定Ca2+的动态变化。结果：得到70%～90%长杆状活细胞，钙稳态心肌细胞可占40%～60%；fluo_4 AM负载染色后可记录到典型的诱发钙瞬变。结论:胶原酶和蛋白酶混合液主动脉逆向灌流方法可以得到具有正常生理功能的钙稳态心肌细胞，可用于心肌细胞内钙信号研究。
【关键词】 大鼠 心肌细胞 细胞分离 激光共聚焦显微镜
Cardiomyocyte Isolation from Adult SD Rat Heart for
Confocal Microscopic Intracellular Ca2+ Imaging
［Abstract］Objective: To develop a stable method for adult DOC格式论文，方便您的复制修改删减
SD rat single cardiomyocyte isolation， and then to determine the
intracellular Ca2+ signalling by confocal imaging. Methods: Rat
heart was digested by aorta retrograde perfusion with mixture［collagenaseⅡ(0.6 mg/mL), pronase(0.06 mg/mL)and bovine
钙离子信号途径的研究进展
钙离子信号途径的研究进展
钙离子是一种极为重要的离子信号分子，在细胞生物学和生理学研究中具有重要作用。它能够通过细胞内复杂的信号途径，触发并调节多种细胞生理功能，如细胞增殖、分化、凋亡、细胞运动、合成及分泌化学物质等。特别是钙离子在神经传递、肌肉收缩、电学活动等生理过程中的作用被广泛研究，而其信号通路也成为细胞学、生物化学、分子生物学领域中的研究热点。
本文将从钙离子信号通路的组成结构、调节机制及其研究进展三个方面阐述当前该领域的主要研究进展。
1. 组成和结构
钙离子通路的主要组成部分是细胞膜和内质网等亚细胞结构，以及对钙离子具有感受性的蛋白质。其中，细胞膜起到钙离子通透性调节的作用，包括一些离子通道、转运体和钙离子门控珠蛋白等。而内质网则是最主要的钙离子库，内含多种钙离子结合蛋白质，可参与细胞代谢和信号调节。
除了亚细胞结构以外，很多特定的蛋白质也对钙离子的信号传递起到了重要的作用。比如，钙调蛋白激酶(CaMK)、蛋白激酶(CaM)等蛋白质均是钙离子依赖性蛋白激酶，可介导钙离子信号的进一步传递和调控。
2. 调节机制
钙离子信号的传递和调节是通过一系列复杂的机制实现的。在钙离子信号的初始传递中，主要涉及到钙离子的释放和内外钙平衡的维持，主要通过钙离子在细胞内的扩散、内质网的转运和钙离子绑定蛋白质的介导来实现。
而在钙离子信号的进一步传递和调节中，主要涉及到钙离子相关蛋白质的作用，需要进行对蛋白质的激活、抑制、分解等过程。这些过程的同时还需要和其它细胞和信号通路的相互作用进行协调。
3. 研究进展
随着分子生物学和生理学等科研技术的不断发展，人们对钙离子信号通路的研究也在不断深入。比如，有关钙离子结合蛋白的结构改变、ATP酶的调控、内质网的分泌及各种信号转导途径等问题的研究已经取得了很大的进展，提出了很多行之有效的学说和模型。
同时，钙离子通路在疾病诊断、治疗和新药研发等方面的应用价值也逐渐得到了广泛认可。如心脏病、中风、癫痫、哮喘等多种疾病都与钙离子通路的异常有关，其相关药物的研究也已成为热门的研究方向之一。
心肌细胞钙离子的实时动态观察
心肌细胞钙离子的实时动态观察
【摘要】目的：对SD乳鼠心肌细胞Ca2+在低温条件下进行实时动态观察，为建立低温下心肌细胞钙离子运动模型提供实验依据。方法：采用荧光技术分别于37 ℃，24 ℃环境中对分离培养的SD乳鼠心肌细胞胞内Ca2+进行动态观察。结果：心肌细胞在体外呈集落生长。正常条件下，集落中无钙波产生，集落细胞同步搏动；当在24 ℃的低温环境下，集落中个别细胞先发生钙波，随后集落细胞同步搏动。结论：低温下个别细胞产生的钙波可能对其所在集落细胞的同步搏动有诱导并维持其搏动的作用，这为研究心肌的起搏与传导提供了最简单的模型。
【关键词】心肌细胞；钙离子；钙波
低温麻醉是器官移植的有效手段，但低温麻醉产生的心温降低常会导致心搏停止、心室纤颤和严重的心律失常，这给低温麻醉和器官移植等临床应用带来了局限性。据报道，人和许多非冬眠哺乳动物心脏保持节律收缩的最低温度为20℃~28℃[1]。Ca2+对心肌细胞的搏动具有关键作用，细胞搏动的紊乱常表现为胞内Ca2+流的紊乱[2~6]。因此，在适度低温条件下对心肌细胞胞内Ca2+进行实时动态观察将具有重要意义。而目前，国内外此方面的报道甚少。近年来，随着高灵敏度探针flou-4/AM eater和激光扫描共焦显微镜（laser scanning confocal
microscope，LSCM）的运用，为胞内Ca2+的实时动态观察提供了可靠手段。本实验通过分离培养SD乳鼠心肌细胞，用Fluo-4钙离子探针标记后，于37 ℃、24 ℃环境温度中在LSCM下对胞内Ca2+运动进行实时观测，为建立低温下心肌细胞Ca2+运动模型提供基础，从而为探讨低温下的心肌细胞起搏机理提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料与仪器：SD乳鼠购自四川大学华西实验动物中心；粗制二型胶原酶购自Gibico公司；新生小牛血清，M199培养基，flou-4/AM eater Ca2+探针试剂盒均购自Invitrogen公司；taurine购自上海生工。
心肌细胞T型钙通道的研究进展
中国心血管杂志２００８年２月第１ ３卷第１期
讨冠心病心肌灌注与心肌收缩功能的关系［Ｊ］．中华超声 影像学杂志，２００５，７：４８５ ４８９． Ｓｈｉｍｏｎｉ Ｓ， Ｆｒａｎｇｏｇｉａｎｎｉｓ ＮＧ， Ａｇｇｅｌｉ ＣＪ， ｅｔ ａ１． Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｂｅｒｎａｔｉｎｇ ｍｙｏｅａｒｄｉｕｍ ｗｉｔｈ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ：
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｄｏｂｕｔａｍｉｎｅ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ ｔｈａｌｌｉｕｍ一 ２０１ ｓｃｉｎｔｉｇｒａｐｈｙ ＬＪ］．Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，２００３，１０７：５３８—５４４． Ｐｅｈｉｅｒ Ｍ，Ｖａｎｃｒａｅｙｎｅｓｔ Ｄ，Ｐａｓｑｕｅｔ Ａ， ｅｔ ａ１． Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｒｏｎａｒｙ ｄｉｓｅａｓｅ ｗｉｔｈ ｄｉｐｙｒｉｄａｍｏｌｅ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ Ｉ－ｊ］．Ｊ Ａｍ Ｃｏｌｌ Ｃａｒｄｉｏ１．２００４，２１：２５７—２６４． 耿传良，杨源．心肌声学造影在冠心病中的应用Ｉ－ｊ］．临床 内科杂志，２００５，４：２８７—２８８．
（收稿日期：２００８ ０卜Ｏ９；修回日期：２００８—０１－２３）
心肌细胞Ｔ型钙通道的研究进展
张代民 综述 刘志华 审校
摘要： 近年研究提示心肌细胞上Ｔ型钙通道与心肌增殖、分化、心律失常相关．阻断Ｔ型钙通道可以抑制心肌 肥厚，预防心肌电重构，改善心功能，但其确切的机制有待进一步研究。
关键词：Ｔ型钙通道； 心肌细胞； 膜片钳技术
中图分类号：Ｒ５４１．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—５４１０（２００８）０１—００６３—０３
心肌细胞钙的影像观察三
心肌细胞钙波的影象观察Ξ
臧伟进1,于晓江1,臧益民2,ChristineLamont3,GilWier3
(11西安交通大学医学院药理学教研室,陕西西安710061;21第四军医大学生理学教研室;31美国马里兰大学医学院)
摘要:目的:观察大鼠心肌细胞内钙波的影象及钙波在心肌细胞内及细胞间的传播。方法:采用激光共聚焦显微镜及细胞内钙荧光染色的观测方法。结果:①在激光共聚焦显微镜下观察了由钙荧光探针Fluo23染色的心房肌及心室肌细胞的影象。②观察了心肌细胞内钙在某一区域瞬时性增高的现象即钙波在心肌细胞内传播的动态影象,钙波的发生与细胞外钙浓度大小有关。③观察了钙波在心肌细胞与细胞间连接处的传播动态影象。结论:心脏在静息时(尤其高钙负荷时)出现钙波是钙信号的一种调节机制。钙波具有在细胞内区域性、瞬时性增高,并较快在细胞内传播,亦可在细胞间传播。关键词:心肌细胞;钙信号;钙波中图分类号:Q257 文献标识码:A 文章编号:100927236(2001)0520337204
Observationoftheimageofcalciumwavesincardiacmyocytes
ZANGWei2jin1,YUXiao2jiang1,ZANGYi2min1,LAMONTChristine3,WIERGil3
(11DepartmentofPharmacology,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’anShaanxi710061,China;
21DepartmentofPhysiology,FourthMilitaryMedicalUniversity,XianShaanxi710032,China;
31DepartmentofPhysiology,UniversityofMarylandatBaltimore,USA)
Abstract:AIM:Toinvestigatethefundamentalnatureofcalciumwavesanditspropagation
成年SD大鼠心肌细胞分离及其胞内钙离子动态变化测定 2
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成年SD大鼠心肌细胞分离及其胞内钙
离子动态变化测定
（作者： _________ 单位： ___________ 邮编： ___________ ）
【摘要】 目的：建立稳定的成年SD大鼠心肌单细胞分离
方法，并对心肌细胞内 Ca2+动态变化进行测定。方法：用改进的
Langendoff装置，行大鼠主动脉插管逆向灌流（温度、pH、水质恒
定），用混合液（0.6mg/mL胶原酶H+0.06mg/mL蛋白酶+1mg/mL牛
血清白蛋白）消化心脏，经3次不同浓度含钙台式液复钙后得到钙稳 态心肌细胞；室温静置1〜2h后于激光共聚焦显微镜下测定 Ca2+的 动态变化。结果：得到 70%〜90%长杆状活细胞，钙稳态心肌细胞 可占40%〜60% ; fluo_4 AM负载染色后可记录到典型的诱发钙瞬 变。结论：胶原酶和蛋白酶混合液主动脉逆向灌流方法可以得到具有 正常生理功能的钙稳态心肌细胞，可用于心肌细胞内钙信号研究。
【关键词】 大鼠 心肌细胞 细胞分离 激光共聚焦显微镜
Cardiomyocyte Isolation from Adult SD Rat Heart for Con focal
Microscopic In tracellular Ca2+ Imagi ng DOC格式论文，方便您的复制修改删减
[Abstract ] Objective: To develop a stable method for adult
SD rat sin gle cardiomyocyte isolati on , and the n to determ ine the
in tracellular Ca2+ sig nalli ng by con focal imagi ng. Methods: Rat heart
was digested by aorta retrograde perfusion with mixture
心肌细胞钙瞬变,matlab
心肌细胞钙瞬变,matlab
摘要：
I.心肌细胞钙瞬变简介
A.心肌细胞钙瞬变的定义
B.钙在心肌细胞中的作用
II.利用Matlab研究心肌细胞钙瞬变
A.Matlab的介绍
B.用Matlab研究钙瞬变的步骤
C.Matlab在研究心肌细胞钙瞬变中的应用
III.心肌细胞钙瞬变的意义
A.对心脏功能的影响
B.与心脏疾病的关系
IV.结论
正文：
I.心肌细胞钙瞬变简介
心肌细胞钙瞬变是指钙离子在心肌细胞内浓度的快速变化。钙离子在细胞内起着重要的信号传导作用，对细胞的收缩、松弛等过程进行调控。在心肌细胞中，钙离子的瞬变对心脏的正常功能具有至关重要的影响。
B.钙在心肌细胞中的作用
钙离子在心肌细胞中的作用主要体现在以下两个方面：
1.调控心肌细胞的收缩和松弛：钙离子与细胞内的钙调蛋白结合，引发一系列信号传导过程，从而导致心肌细胞收缩。当钙离子浓度降低时，细胞内的钙调蛋白与钙离子的结合减弱，心肌细胞收缩松弛。
2.影响心脏的电活动：钙离子参与心肌细胞动作电位的形成和传导过程，对心脏的电活动产生影响。
II.利用Matlab研究心肌细胞钙瞬变
A.Matlab的介绍
Matlab是一种广泛应用于科学计算和工程设计的软件，具有强大的数值计算、数据分析、可视化等功能。
B.用Matlab研究钙瞬变的步骤
1.准备数据：从实验或文献中获取心肌细胞钙瞬变的数据。
2.数据处理：对数据进行清洗、筛选和预处理，为后续分析做准备。
3.分析方法：选择合适的分析方法对心肌细胞钙瞬变进行研究，如相关性分析、主成分分析等。
4.结果可视化：利用Matlab的可视化功能将分析结果以图表的形式展示出来，便于观察和解读。
C.Matlab在研究心肌细胞钙瞬变中的应用
1.钙瞬变数据分析：Matlab提供了丰富的数据处理工具，可以帮助研究者对钙瞬变数据进行清洗、筛选和预处理，提高数据分析的准确性。
如何测定心肌细胞内的钙瞬变
心脏杂志（Ｃｈｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｊ）２００２，１４（４）
如何测定心肌细胞内的钙瞬变
裴建明，朱妙章
（第四军医大学基础部生理学教研室，陕西西安７１００３２）
摘要：细胞内钙具有重要的生理学意义，心肌细胞内钙瞬变是触发心肌细胞收缩的必要条件。以ｆｕｒａ一２为细胞内钙
指示剂，用光谱荧光法测定心肌细胞内的钙瞬变是研究心肌细胞钙转运的重要指标。
关键词；心肌细胞，ｆｕｒａ一２，钙瞬变
中围分类号：Ｒ３２２．１１ 文献标识码；Ａ 文章编号；１００９—７２３６（２００２）０４—０３５９—０２
心肌细胞的快速分离及对细胞内钙瞬变的测定
是近年来心脏研究的非常有用的技术。细胞内由心
肌细胞膜上电除极而诱发的钙瞬变是心脏细胞内钙
变化形式之一，随着激光共聚焦显微镜的应用进展，
对其研究已取得突破进展。
１钙测定的重要性
钙是人体重要的元素成分之一，人体内含钙总
量约１３００ ｇ；它又是组成无机盐的重要元素，约占人
体无机盐总量的Ｉ／２。钙在生命活动过程中具有极其
重要的作用Ｌ１］，有多种生理功能，除作为组成骨骼、
牙齿的主要原料外，还能降低毛细血管及细胞膜的
通透性，参与肌肉收缩、纤毛运动、阿米巴运动、白细
胞吞噬、细胞分裂、受精、电兴奋、激素分泌和代谢等
过程。所以说钙与体内各种功能都有关并不为过。钙
在各类细胞中充当着一种最为普通的第二信使的角
色。生命的起点，也就是受精，就是在Ｃａ抖的调节下
完成的。众多细胞各种功能水平的高低同样依赖于
Ｃａ抖的调节。早在一百多年前，Ｒｉｎｇｅｒ和他的合作
者就已经证明灌注含Ｃａ抖液（任氏液）是维持离体
蛙心正常收缩所必须的。２Ｏ世纪４Ｏ年代，有研究发
现在肌纤维中注入Ｃａ抖可促进肌肉收缩，而Ｋ ，
Ｎａ 甚至Ｍｇ抖都不能出现上述现象。Ｈｅｉｌｂｒｕｎｎ强
调这是Ｃａ抖在各种细胞功能中的重要任务，然而，
他的观点过了很长时间才被广泛接受。２Ｏ世纪６Ｏ
年代，Ｅｂａｓｈｉ和Ｌｉｐｍａｎｎ发现了细胞内Ｃａ抖储存